Агрегатні стани води

Агрегатні стани водиЗ раннього дитинства, ще в школі, ми вивчаємо різні агрегатні стани води: туман, дощові опади, град, сніг і все тому подібне. Існує три стани води, які в школі вивчають детально. Вони щодня зустрічаються нам у житті і впливають на життєдіяльність. Агрегатні стани – це стан води при певному температурному режимі і тиску, яке характеризується в межах деякого інтервалу.

Агрегатні стани води на Землі

У природі вода міститься в трьох станах:

— твердий стан (сніг, град, лід);

— рідкий стан (вода, туман, роса і дощ);

— газоподібний стан (пар).

До основного поняття стану води слід внести уточнення — стан туману і хмарний стан не відносяться до газоутворення. Вони з’являються при конденсації водяної пари. Унікальна властивість води складатися у трьох різних агрегатних станах. Три стани води життєво важливі для планети, вони утворюють гідрологічний цикл, забезпечують процес кругообігу води в природі. У школі показують різні досліди по випаровуванні і конденсації. У будь-якому куточку природи вода вважається джерелом життя. Є і четвертий стан, не менш важливе – плазма.

Твердий стан води

У твердому стані зберігається форма і об’єм. При зниженій температурі речовина замерзає і перетворюється на тверде тіло. Якщо вода знаходиться в середовищі з високим тиском, температура затвердіння повінна буті вищою. Тверде тіло буває кристалічним і аморфним. У кристалі положення атома повністю контрольований. Форми кристалів природні і нагадують багатогранник. В аморфному тілі точки розташовані хаотично і коливаються, в них зберігається лише найблищий порядок.

Рідкий стан води

У рідкому стані вода зберігає свій об’єм, але її форма не зберігається. Вивчаючи в школі питання рідкого стану, слід розуміти, що це проміжний стан між твердим станом і газоподібним. Рідини можуть бути чистими і у вигляді суміші. Деякі суміші дуже важливі для життя, наприклад кров або морська вода. Рідини можуть виконувати функцію розчинника.

Стан газу

В газоподібному стані форма і об’єм не зберігаються. По-іншому газоподібний стан, вивчення якого відбувається ще в школі, називається водяною парою. Досліди показують наочно, що пар невидимий, він розчинний у повітрі, і показує відносну вологість. Розчинність залежить від температури і тиску. Насичений пар і точка роси – це показник граничної концентрації. Пар і туман це різні агрегатні стани.

Четвертий агрегатний стан — плазма

Вивчення плазми і сучасні досліди стали досліджуватися і розглядатися набагато пізніше. Плазмою називається частково або повністю іонізований газ, вона виникає у стані рівноваги при високій температурі. В умовах землі утворюється газовий розряд. Властивості плазми визначають його газоподібний стан, величезну роль у всьому цьому відіграє електродинаміка. Серед агрегатних станів плазма найпоширеніша у Всесвіті. Вивчення зірок і міжпланетного простору показало, що речовини перебувають у стані плазми частіше за все.

Як змінюються агрегатні стани?

Зміна процесу переходу з одного стану в інше:

— рідина — пар (пароутворення та кипіння);

— пар — рідина (конденсація);

— рідина — лід (кристалізація);

— лід – рідина (плавлення);

— лід – пара (сублімація);

— пар – лід, утворення інею (десублімація).

Агрегатні стани водиВода визнана цікавим природним земним мінералом. Питання і вивчення складні і потребують постійного оновлення. Агрегатний стан у школі підтверджують проведені досліди. Якщо виникають питання, то досліди наочно дають розібратися в розказаному на уроці матеріалі. При випаровуванні рідина переходить у стан газу, процес здатний початися вже з нуля градусів. При підвищенні температури збільшується випаровування. Інтенсивність цього підтверджують досліди кипіння при 100 градусах. Питання випаровування розглядають на прикладах випаровуванні з поверхонь озер, річок і навіть з суші. При охолодженні проходіть процес зворотного перетворення, коли з газу утворюється рідина. Цей процес називається конденсацією, коли з водяної пари, що знаходиться в повітрі утворюються дрібні крапельки хмари.

Яскравим прикладом є ртутний градусник, в якому ртуть представлена у рідкому стані, при температурі 39 градусів ртуть стає твердим тілом. Змінити стан твердого тіла можна, але це потребує додаткових зусиль, наприклад при згинанні цвяха. Найчастіше школярі ставлять запитання, про те, як же надають форму твердому тілу. Цим займаються на заводах і в спеціалізованих цехах на спеціальному обладнанні. Абсолютно будь-яка речовина може існувати в трьох станах, у тому числі і вода, це залежить від фізичних умов. При переході води з одного стану в інший змінюється молекулярне розташування, рух, склад молекули не змінюється. Експериментальні завдання допоможуть поспостерігати за такими цікавими станами.

Author: Alex